芯模振動(dòng)制管工藝與徑向擠壓制管工藝對(duì)比分析

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1、芯模振動(dòng)制管工藝與徑向擠壓制管工藝對(duì)比分析摘要：介紹了芯模振動(dòng)制管工藝及徑向擠壓制管工藝的原理及優(yōu)缺點(diǎn)，通過(guò)對(duì)比分析兩種制管工藝的原材料、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，指出了芯模振動(dòng)制管工藝具有成本低、管子質(zhì)量好、制管種類多等優(yōu)點(diǎn)，但其表面光潔度不如徑向擠壓制管工藝。此外，對(duì)兩種制管工藝制管時(shí)產(chǎn)生裂縫的原因、模具要求、芯模振動(dòng)制管工藝的振動(dòng)頻率等問(wèn)題進(jìn)行了探討，并提出各企業(yè)應(yīng)根據(jù)自身情況及工藝特點(diǎn)選擇合適的制管工藝。關(guān)鍵詞：芯模振動(dòng)制管工藝；徑向擠壓制管工藝；對(duì)比0前言我國(guó)生產(chǎn)混凝土排水管已有120多年的歷史。排水管產(chǎn)品的性能和生產(chǎn)工藝技術(shù)也在不斷發(fā)展，由最簡(jiǎn)單的澆搗成型發(fā)展為多種制管工藝并存的

2、生產(chǎn)方式。按現(xiàn)有排水管的成型原理，其制管工藝主要可分為：離心成型（離心工藝）、懸輥成型（懸輥工藝）、擠壓成型（軸向擠壓工藝、徑向擠壓工藝）、振動(dòng)成型（芯模振動(dòng)工藝、附壁式振動(dòng)工藝、插入式振搗工藝）。由于在產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率、生產(chǎn)成本、勞動(dòng)強(qiáng)度等諸多方面占有明顯優(yōu)勢(shì)，芯模振動(dòng)、徑向擠壓等先進(jìn)制管工藝目前已開(kāi)始受到大家的重視，現(xiàn)就芯模振動(dòng)制管工藝與徑向擠壓制管工藝的技術(shù)、裝備等進(jìn)行對(duì)比。1工藝原理及特性1.1芯模振動(dòng)制管工藝1.1.1芯模振動(dòng)制管工藝原理芯模振動(dòng)制管工藝是內(nèi)、外模都垂直豎立于地坑內(nèi)的底托盤(pán)上，通過(guò)圓周運(yùn)動(dòng)的布料裝置把混凝土混合料澆入內(nèi)、外管模中間，安裝于內(nèi)模中的高頻振

3、動(dòng)器通過(guò)漲緊連接環(huán)傳遞激振力，再由內(nèi)模傳遞給管模中的混凝土混合料，由于受到強(qiáng)大的高頻振動(dòng)力作用，混凝土混合料發(fā)生液化并充滿模型，同時(shí)排出空氣，逐漸密實(shí)。一般管道成型時(shí)承口在下，插口在上，底托盤(pán)為承口成型的模具，管子上端配有定型插口盤(pán)，插口盤(pán)形狀為管道插口模具形狀，管身靠振動(dòng)密實(shí)成型，由專用裝置碾壓搓動(dòng)插口盤(pán)使管道插口部分密實(shí)成型。當(dāng)混凝土混合料受振時(shí)，其組份顆粒在高頻沖擊力作用下，發(fā)生懸浮和液化，致使混合料原凝聚狀態(tài)被破壞，水泥顆粒在撞擊過(guò)程中，膠凝體表面發(fā)生一定程度的脫落，使原有混合料內(nèi)的膠凝體數(shù)量和膠凝體表面積增加，因此，芯模振動(dòng)制管工藝可以提高管子的密實(shí)度和強(qiáng)度。依據(jù)芯模振

4、動(dòng)制管工藝的環(huán)向高頻振動(dòng)成型原理，管子成型時(shí)需采用干硬性混凝土，并在成型后立即脫模。芯模振動(dòng)制管工藝由丹麥Pedershaab公司首創(chuàng)，是一種機(jī)械化、自動(dòng)化程度較高的生產(chǎn)工藝方式，我國(guó)于上世紀(jì)80年代引進(jìn)了該生產(chǎn)工藝及裝備，但由于裝備造價(jià)及其它條件限制，使得該工藝沒(méi)有得到很好的推廣，直到近6、7年，芯模振動(dòng)制管工藝才在我國(guó)制管行業(yè)得到了大量的應(yīng)用。1.1.2芯模振動(dòng)制管工藝主要具有以下優(yōu)點(diǎn)（1）采用地下封閉立式成型、地面自動(dòng)控制，相對(duì)離心、懸輥等制管工藝的生產(chǎn)條件，工作環(huán)境得到了較好的改善，工人勞動(dòng)強(qiáng)度較低，有利于安全文明生產(chǎn)。（2）采用干法生產(chǎn)，一般混凝土的工作度為20~60s

5、，芯模高頻整體振動(dòng)使混凝土密實(shí)度極高，產(chǎn)品質(zhì)量得到了保障，與其它制管工藝相比，可減少原材料的成本。（3）成型后可立即脫去內(nèi)外模，每種口徑只需1套模具，保證了每根管子內(nèi)、外徑尺寸精度一致，且大大減少了模具的投資費(fèi)用。（4）一般氣溫在20℃以上不需進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)，利用水泥的水化熱，進(jìn)行保濕、保溫養(yǎng)護(hù)即可，20多小時(shí)后即可吊運(yùn)至露天堆場(chǎng)，因此，節(jié)約了大量能源。即便是在冬季或?yàn)槭沟淄锌焖僦苻D(zhuǎn)而使用蒸汽養(yǎng)護(hù)，能源消耗也較少，大約為離心、懸輥等制管工藝的一半左右。（5）振動(dòng)頻率、振幅和激振力可以根據(jù)管子的口徑方便地進(jìn)行調(diào)整，設(shè)備對(duì)產(chǎn)品的適應(yīng)性強(qiáng)，一般生產(chǎn)φ300~φ3000mm的排水管只需2套

6、設(shè)備。（6）能滿足產(chǎn)品大規(guī)格、多樣化生產(chǎn)，能成型特大口徑的管子（最大口徑可達(dá)φ3600mm），也可成型異型管，如檢查井、箱涵、帶底座管以及防腐內(nèi)襯管等。（7）生產(chǎn)效率較高，可確保大工程以及應(yīng)急工程對(duì)管材的需求，在確保底托數(shù)量的前提下，每條生產(chǎn)線一天一般能生產(chǎn)中大口徑排水管150m以上，小口徑排水管300m以上。1.1.3芯模振動(dòng)制管工藝缺陷（1）由于采用立式干法生產(chǎn)，成型后需立即脫模。脫模時(shí)，混凝土還沒(méi)有初凝，此時(shí)管子只有物料堆積的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，脫模時(shí)的拉拔應(yīng)力對(duì)管子的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度有著細(xì)微的影響，一般小口徑管子超過(guò)3m后，長(zhǎng)徑比較大會(huì)造成管子彎曲率過(guò)大，影響混凝土排水管的質(zhì)量。鑒于此原因

7、，長(zhǎng)徑比不宜過(guò)大，建議生產(chǎn)管子的長(zhǎng)度控制在2.5m左右。（2）脫模是芯模振動(dòng)制管工藝的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。脫模時(shí)，內(nèi)外壁容易產(chǎn)生粗糙的拉痕和毛面，光潔度不如傳統(tǒng)離心、懸輥制管工藝帶模養(yǎng)護(hù)下制備的管子。雖然不影響混凝土排水管的質(zhì)量，且在國(guó)標(biāo)GB/T11836-2009《混凝土和鋼筋混凝土排水管》中作了專門(mén)說(shuō)明，但由于長(zhǎng)期使用離心、懸輥制管工藝制備的管子，使人們對(duì)混凝土排水管形成了習(xí)慣認(rèn)知，以致于許多公司采用芯模振動(dòng)制管工藝制備的管子需抹面后才能出廠銷售。（3）雖芯模振動(dòng)制管工藝的主要工序